ในระบบปรับอากาศภายในบ้าน ท่อแบบแคปิลลารีทำหน้าที่เสมือนวาล์วควบคุมความแม่นยำในวงจรทำความเย็น ท่อเหล่านี้โดยทั่วไปทำจากทองแดง และมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณครึ่งมิลลิเมตรถึงสองมิลลิเมตร ท่อทำงานโดยการสร้างแรงต้านทานที่เหมาะสมขณะที่สารทำความเย็นในสถานะของเหลวภายใต้แรงดันสูงออกจากส่วนคอนเดนเซอร์ของระบบ เมื่อสารทำความเย็นไหลผ่านช่องเปิดขนาดเล็กนี้ แรงเสียดทานและการลดลงของแรงดันจะทำให้สารทำความเย็นขยายตัวอย่างรวดเร็วและเย็นลงอย่างมาก จากอุณหภูมิอุ่นประมาณ 45 องศาเซลเซียส ลดลงมาใกล้จุดเยือกแข็ง จากนั้นสิ่งที่เกิดขึ้นถัดไปคือการเปลี่ยนแปลงที่น่าทึ่งมาก ซึ่งทำให้ได้สารผสมที่เย็นและมีแรงดันต่ำ เหมาะสำหรับการดูดซับความร้อนจากคอยล์ระเหย ท่อแบบแคปิลลารีได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในเครื่องปรับอากาศสำหรับใช้ในบ้าน เพราะติดตั้งง่าย มีอายุการใช้งานยาวนานโดยไม่จำเป็นต้องซ่อมแซม และมีราคาไม่แพง ด้วยเหตุผลเหล่านี้เอง ผู้ผลิตจำนวนมากจึงยังคงพึ่งพาท่อชนิดนี้ โดยเฉพาะในพื้นที่ที่การบำรุงรักษาเป็นประจำไม่สามารถทำได้อย่างสม่ำเสมอหรือไม่คุ้มค่าในการดำเนินการ
การไหลของสารทำความเย็นถูกควบคุมโดยขนาดของท่อแคปิลลารีที่คงที่: ท่อที่ยาวหรือแคบกว่าจะเพิ่มแรงต้าน ทำให้การไหลลดลง ปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อประสิทธิภาพ ได้แก่
ต่างจากการขยายวาล์วแบบปรับได้ ท่อแคปิลลารีมีอัตราการไหลที่คงที่ ซึ่งเหมาะที่สุดเฉพาะในกรณีที่ออกแบบระบบให้ตรงกันอย่างแม่นยำเท่านั้น
| คุณลักษณะ | ท่อแคปิลารี | วาล์วขยายความร้อน (TXV) |
|---|---|---|
| ค่าใช้จ่าย | $8–$15 | $40–$100 |
| ความสามารถปรับ | อัตราการไหลคงที่ | การปรับตัวอัตโนมัติ |
| การบำรุงรักษา | ไม่มี | ต้องทำการปรับเทียบ |
| การใช้งานที่เหมาะสมที่สุด | เครื่องปรับอากาศสำหรับบ้านอยู่อาศัย | การแช่เย็นเชิงพาณิชย์ |
แม้ว่า TXVs จะมีความสามารถในการปรับตัวได้ดีเยี่ยมภายใต้สภาวะที่เปลี่ยนแปลง แต่ท่อแคปิลลารียังคงเป็นที่นิยมใช้ในเครื่องปรับอากาศภายในบ้าน เนื่องจากความน่าเชื่อถือ ความเรียบง่าย และประสิทธิภาพที่ผ่านการพิสูจน์แล้วในสภาพแวดล้อมที่มีความเสถียร
เมื่อระบบทำความเย็นเริ่มสูญเสียประสิทธิภาพไปประมาณ 15 ถึง 20% มักเกิดจากปัญหาที่ท่อแคปพิลลารี ปัญหานี้จะเริ่มเห็นได้ชัดเมื่อพื้นที่ไม่เย็นเท่าที่ควร แม้ว่าเครื่องจะทำงานตลอดเวลา สาเหตุเกิดจากการอุดตันบางส่วนที่ขวางทางการไหลของสารทำความเย็นภายในระบบ ทำให้คอมเพรสเซอร์ต้องทำงานหนักขึ้นเป็นพิเศษ แต่กลับให้พลังงานทำความเย็นที่ลดลง การศึกษาปัญหาประเภทนี้ชี้ให้เห็นว่าการไหลที่ถูกจำกัดสามารถลดประสิทธิภาพของระบบลงได้ถึง 18 เปอร์เซ็นต์ โดยเฉพาะในช่วงฤดูร้อนที่ความต้องการในการทำความเย็นสูงสุด ผลกระทบดังกล่าวจะชัดเจนมาก
แม้แต่เศษอนุภาคขนาดเล็กที่มีขนาดประมาณ 40 ไมครอน ซึ่งมีขนาดเพียงประมาณหนึ่งในสามของเส้นผมเส้นเดียว ก็สามารถติดอยู่ภายในท่อแคปิลลารีได้จริงๆ โดยส่วนใหญ่แล้ว ความชื้นคือสิ่งที่ทำให้เกิดปัญหาในกรณีนี้ เมื่อระบบเกิดการขยายตัว น้ำแข็งมักจะก่อตัวขึ้นตรงจุดที่ท่อมีความแคบมาก ตามข้อมูลจากอุตสาหกรรม พบว่าปัญหาที่ต้องเรียกช่างมาซ่อมแซมเกี่ยวกับท่อแคปิลลารีนั้นประมาณ 7 ใน 10 ครั้ง เกิดจากปัญหาความชื้น โดยมักเกิดขึ้นในกรณีที่การซ่อมแซมก่อนหน้านี้ไม่สามารถกำจัดความชื้นออกจากตัวระบบได้อย่างสมบูรณ์ เมื่อเกิดการอุดตันลักษณะนี้ ระบบจะไม่สามารถดูดซับความร้อนได้อย่างเหมาะสม และช่างมักจะสังเกตพบว่าคอยล์ระเหยเริ่มมีน้ำแข็งเกาะในลักษณะที่ไม่สม่ำเสมอเป็นหย่อมๆ แทนที่จะมีการเกาะอย่างทั่วถึงทั่วทั้งพื้นผิว
เสียงหวีดแหลมบริเวณหน่วยภายในอาคารอาจบ่งชี้ถึงการไหลของสารทำความเย็นที่ปั่นป่วนผ่านท่อแคปิลลารีที่เสียหายหรือถูกอุดตันบางส่วน ช่างจะคอยตรวจสอบค่าแรงดันสองจุดสำคัญ:
การบำรุงรักษาเชิงป้องกันอย่างสม่ำเสมอช่วยยืดอายุการใช้งานของระบบเครื่องปรับอากาศในบ้านเรือนได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยการปกป้องชิ้นส่วนที่สำคัญ เช่น ท่อแคปพิลลารี การดูแลแบบเชิงรุกช่วยลดค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมได้สูงสุด 50% เมื่อเทียบกับการซ่อมแซมแบบแก้ปัญหาเฉพาะหน้า ซึ่งช่วยลดความเสียหายของคอมเพรสเซอร์และป้องกันการสูญเสียสารทำความเย็น
กำหนดให้มีการตรวจสอบคอยล์คอนเดนเซอร์และท่อสารทำความเย็นทุก 6 เดือน โดยใช้เครื่องมือและตัวทำละลายที่ผู้ผลิตแนะนำ การสะสมของเศษสิ่งสกปรกที่มากกว่า 0.5 มม. อาจรบกวนสมดุลของแรงดันที่ไหลผ่านท่อแคปพิลลารีที่มีขนาดช่องทาง 0.5–2.0 มม. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าถาดระบายน้ำไม่มีสิ่งอุดตันระหว่างการทำความสะอาด เนื่องจากน้ำควบแน่นที่ขังอยู่นานอาจก่อให้เกิดอนุภาคที่ก่อให้เกิดสนิมซึ่งอาจไหลเข้าสู่ระบบสารทำความเย็นได้
ก่อนเริ่มฤดูทำความเย็นในทุกๆ ปี ช่างเทคนิคควรตรวจสอบระดับสารทำความเย็นโดยใช้มาเนเฟลด์เกจที่ปรับเทียบแล้วอย่างถูกต้อง จุดประสงค์คือการรักษาระดับความร้อนเกิน (superheat) ให้อยู่ในช่วงไม่เกิน 2 องศาเซลเซียสจากค่าที่ผู้ผลิตกำหนด เมื่อระบบได้รับสารทำความเย็นน้อยเกินไป จะทำให้มีน้ำมันหล่อลื่นไหลเวียนไม่เพียงพอภายในระบบ ส่งผลให้เกิดแรงเสียดทานและการสึกหรือมากขึ้นในชิ้นส่วนต่างๆ เช่น ท่อแคปิลลารี ในทางกลับกัน การเติมสารทำความเย็นมากเกินไปก็สร้างปัญหาเช่นกัน สารทำความเย็นที่มากเกินอาจทำให้เกิดปรากฏการณ์น้ำมันถูกทำลายคุณภาพจากของเหลวกระทบ (liquid slugging) แย่กว่านั้นคือจะเกิดการสะสมของตะกอนกรดที่มีลักษณะเป็นโคลนซึ่งมักจะไปสะสมอยู่บริเวณที่ท่อแคบลง สารปนเปื้อนเหล่านี้สามารถลดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ได้อย่างมากหากไม่ได้รับการแก้ไข
ตัวกรองอากาศที่อุดตันสามารถทำให้แรงดันระบบเพิ่มขึ้นถึง 35% รบกวนการทำงานของท่อแคปิลลารี และชะล้างสารหล่อลื่นออกจากกระแสสารทำความเย็น การทำความสะอาดตัวกรองช่วยรักษาการทำงานที่มั่นคง และลดการสะสมของสิ่งปนเปื้อน
| โปรแกรมการบํารุงรักษา | ผลกระทบของตัวกรองต่อสุขภาพท่อแคปิลลารี |
|---|---|
| การเปลี่ยนทุกเดือน | ลดการเข้ามาของอนุภาคสิ่งสกัด 80% |
| การตรวจสอบทุกสามเดือน | ป้องกันการเปลี่ยนแปลงของแรงดัน |
| การปิดผนึกในช่วงนอกฤดูกาล | กำจัดเศษสิ่งสกัดที่เกี่ยวข้องกับแมลงศัตรูพืช |
การบำรุงรักษาในช่วงก่อนฤดูกาลช่วยให้ระบบสมดุลได้ดีที่สุด ช่างเทคนิคจะประเมินความสมมาตรของการไหลของอากาศ ทดสอบชิ้นส่วนไฟฟ้า และปรับเทียบเครื่องวัดอุณหภูมิ แนวทางโดยรวมนี้ช่วยรักษาประสิทธิภาพของท่อแคปิลลารีให้อยู่ในเกณฑ์ประสิทธิภาพที่ปลอดภัย ป้องกันความเสี่ยงของการอุดตันด้วยน้ำแข็งที่เพิ่มขึ้นแบบทวีคูณเมื่อประสิทธิภาพลดลงเกิน 15%
เมื่อตรวจสอบปัญหาการไหล ช่างมักจะหยิบมาตรวัดแรงดันขึ้นมาดูว่าแรงดันเปลี่ยนแปลงอย่างไรขณะที่ไหลผ่านท่อแคปิลลารี โดยระบบที่อยู่ในสภาพดีโดยทั่วไปจะแสดงความแตกต่างของแรงดันประมาณ 60 ถึง 80 ปอนด์ต่อตารางนิ้วระหว่างจุดที่สารทำความเย็นไหลเข้าและไหลออก หากค่าที่วัดได้ผิดแปลกออกไปจากช่วงนี้ อาจมีสิ่งใดสิ่งหนึ่งเข้าไปอุดตันเส้นทางการไหลอยู่ อย่างไรก็ตาม เพื่อให้ได้ผลการวัดที่เชื่อถือได้ จำเป็นต้องทำการวัดขณะระบบทำงานจริง ไม่ใช่แค่ขณะที่เครื่องอยู่เฉยๆ ให้เปรียบเทียบค่าที่วัดได้จริงนี้กับข้อมูลจำเพาะจากผู้ผลิตว่าแรงดันควรอยู่ในช่วงไหนภายใต้สภาวะการทำงานปกติ การทำเช่นนี้จะช่วยให้เห็นภาพชัดเจนขึ้นว่าเราต้องรับมือกับการอุดตันเล็กน้อย หรือมีสิ่งกีดขวางที่ร้ายแรงจนทำให้การไหลหยุดชะงักสนิท
เมื่อเราเห็นน้ำแข็งเริ่มก่อตัวบริเวณทางออกของท่อแคปิลลารี นั่นโดยปกติแล้วหมายความว่ามีบางสิ่งที่กีดขวางการไหลของสารทำความเย็น ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้จากท่ออุดตัน หรือระดับสารทำความเย็นไม่ถูกต้อง เมื่อการไหลถูกจำกัด ความดันก็จะลดลงมากเกินไปในบางจุด ทำให้บริเวณเหล่านั้นเย็นจัด จนต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง และทำให้เกิดน้ำแข็งก่อตัวขึ้นในบริเวณนั้น หากน้ำแข็งยังคงเกิดซ้ำๆ โดยเฉพาะหลังระบบผ่านกระบวนการละลายน้ำแข็งแล้ว สาเหตุที่เป็นไปได้คือมีความชื้นเข้าไปในระบบ ณ จุดใดจุดหนึ่ง ความชื้นจะรวมตัวและกลายเป็นน้ำแข็งอย่างแน่นหนา ณ บริเวณท่อแคบซึ่งเป็นจุดที่ถูกบีบอัดมากที่สุด
การวิเคราะห์เครื่องปรับอากาศแบบติดตั้งถาวร 120 เครื่องในปี 2023 พบว่า 68% ของความล้มเหลวในท่อแคปพิลลารีเกิดจากความชื้นซึมเข้าระบบ น้ำภายในระบบจะก่อตัวเป็นผลึกน้ำแข็งที่ยึดติดกับผนังด้านใน ทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางที่มีประสิทธิภาพลดลง 40–60% ภายในระยะเวลา 6–12 เดือน ระบบที่ได้รับผลกระทบแสดงผลดังนี้:
| อาการ | ค่าเฉลี่ยประสิทธิภาพลดลง |
|---|---|
| ความจุในการเย็น | ลดลง 34% |
| ประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน | ลดลง 28% |
| ระยะเวลาการทำงานของคอมเพรสเซอร์ | เพิ่มขึ้น 42% |
การดูดสูญญากาศอย่างถูกต้องในระหว่างการบำรุงรักษา สามารถกำจัดความชื้นได้มากกว่า 99.7% ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงต่อความล้มเหลวอย่างมีนัยสำคัญ
ก่อนอื่นเลย ต้องปิดแหล่งจ่ายไฟฟ้าทั้งหมดก่อนที่ใครจะเริ่มทำงาน จากนั้นจึงค่อยถ่ายสารทำความเย็นออกมาอย่างปลอดภัยโดยใช้ระบบกู้คืนที่ได้รับการรับรองจาก EPA เมื่อถึงเวลาตัดส่วนที่เสียหายออก ต้องใช้เครื่องมือตัดแบบแม่นยำอย่างระมัดระวัง เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้มีเศษโลหะหลุดเข้าไปในระบบในภายหลัง การติดตั้งท่อแคปพิลลารีที่นำมาเปลี่ยนใหม่ก็ต้องการความใส่ใจเป็นพิเศษเช่นกัน ช่างเทคนิคหลายคนมักลืมขั้นตอนการล้างไนโตรเจนขณะบัดกรี แต่การข้ามขั้นตอนนี้จะนำไปสู่ปัญหาการเกิดออกซิเดชันในระยะยาว ซึ่งเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักที่ทำให้ท่อแคปพิลลารีเสียหายก่อนวัยอันควร สำหรับการปิดผนึกข้อต่อ ไม่มีอะไรจะดีไปกว่าการใช้ตะกั่วอัลลอยฟอสฟอรัส-ทองแดงแบบดั้งเดิม เพราะมันสามารถสร้างรอยเชื่อมที่แน่นหนา ป้องกันการรั่วของสารทำความเย็นได้อย่างมีประสิทธิภาพ และพูดตามจริงแล้ว สถิติแสดงให้เห็นว่า ทุกๆ 10 ครั้งที่ท่อเสียหายก่อนเวลา มีถึง 4 ครั้งที่เกิดจากความผิดพลาดในขั้นตอนการติดตั้งนั่นเอง
เมื่อทำการซ่อมท่อแคปพิลลารี:
การล้างด้วยสารเคมีสามารถแก้ปัญหาการอุดตันเล็กน้อย เช่น คราบน้ำมันที่พบบ่อยในระบบเก่า (ส่งผลต่อประมาณ 58% ของหน่วยที่มีอายุเกิน 10 ปี) และอาจใช้เป็นทางแก้ไขชั่วคราวได้ อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนใหม่ทั้งหมดเป็นสิ่งจำเป็นเมื่อ:
ช่างเทคนิครายงานว่ามีอัตราความสำเร็จสูงถึง 84% ในการเปลี่ยนใหม่ เทียบกับ 52% ในการล้างในกรณีที่รุนแรง แม้การเปลี่ยนใหม่จะมีค่าใช้จ่ายสูงกว่าประมาณ 40% แต่ก็ให้ความน่าเชื่อถือที่ดีกว่าในระยะยาว
ท่อแคปพิลลารีทำหน้าที่เป็นวาล์วควบคุมความแม่นยำในระบบเครื่องปรับอากาศภายในบ้าน โดยควบคุมการไหลของสารทำความเย็นด้วยการสร้างแรงต้านขณะที่สารทำความเย็นเคลื่อนที่ผ่านระบบ
อาการที่บ่งชี้ว่าท่อแคปพิลลารีเสีย ได้แก่ การทำความเย็นไม่เพียงพอ มีการอุดตันของสารทำความเย็น เสียงผิดปกติ และความไม่สมดุลของแรงดัน
ได้ การอุดตันสามารถลดประสิทธิภาพของระบบได้ถึง 18% โดยเฉพาะในช่วงเวลาที่เครื่องทำงานหนัก เช่น ฤดูร้อน
การทำความสะอาดและตรวจสอบเป็นประจำ การชาร์จสารทำความเย็นให้เหมาะสม การบำรุงรักษาไส้กรองอากาศอย่างสม่ำเสมอ รวมถึงการตรวจเช็กตามฤดูกาล ช่วยให้ท่อแคปพิลลารีทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
หากมีการกัดกร่อนจนทำให้ความหนาของผนังลดลง หรือมีรอยร้าวจากแรงดันที่จุดงอหรือข้อต่อ ควรเปลี่ยนชิ้นส่วนนั้นทั้งหมดเพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือในระยะยาว
EN
ข่าวเด่น